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GPS数据采集与OpenStreetMap编辑

sunng — Wed, 05 Oct 2011 03:17:48 +0000

简单介绍一下通过GPS采集道路数据并上传到OpenStreetMap的流程。

采集

首先你需要一个GPS数据记录器，或者叫做GPS Logger。这类产品在淘宝上可以找到很多，台湾的长天(HOLUX)是相对价廉物美的品牌。我的设备是HOLUX m1000c，下文以此为例。

m1000c的使用非常简单。开机之后，指示GPS的黄灯点亮，设备开始搜索GPS卫星。根据你所出的位置、遮挡情况以及天气情况，搜星的时间略有不同。当GPS黄灯开始闪烁时Logger即开始记录数据，默认情况下m1000c每隔5秒记录一次数据。每次重启后，Logger都会新开一条记录。

导入

对Windows用户，将Logger通过USB线与电脑连接后，可以利用随机附带的软件将数据导入为GPX格式。对Linux用户，可以利用gpsbabel导入数据：
gpsbabel -t -i m241 -f /dev/ttyACM0 -o gpx -F myfile.gpx

其中：

-t 表示数据为track类型
-i m241 输入格式为HOLUX m241，m1000c使用的是这种格式
-f /dev/ttyACM0 输入设备是/dev/ttyACM0
-o gpx 输出格式是gpx
-F 输出文件myfile.gpx

在一些发行版上，需要root权限访问/dev/ttyACM0，所以不要忘记将输出的文件chown给普通用户。

导入完成后可以利用下面的命令清空Logger
gpsbabel -i m241,erase_only=1 -f /dev/ttyACM0

在Windows和Linux上都可以使用Viking查看导入的数据：

启动viking
添加一个OSM地图图层： Layers->New Map Layer
导入GPX数据： File->Append File…
下载OSM地图，右键点击左侧的Map图层，Download Missing Onscreen Maps

编辑

Windows和Linux用户都可以通过Merkaartor编辑OSM数据。

启动Merkaartor，导入GPS数据： File->Import。
选择左侧的GPS图层，对需要导入的数据，右键点击Extract Drawing Layer将GPS转换为可编辑数据。

根据实际情况编辑道路数据的属性。对GPS转换的数据，选择菜单Feature->Force Upload，将其加入dirty set准备上传。点击Upload即可将数据上传到OpenStreetMap。

HeatCanvas support for Leaflet

sunng — Mon, 18 Jul 2011 12:50:03 +0000

Leaflet is a light weight web mapping library developed by Cloudmade. Leaflet is designed for compatibility with both desktop browser and mobile browser.

HeatCanvas-Leaflet extension enables heat map on Leaflet. You can create heat map layer and add it to Leatlet map:

var heatmap = new L.TileLayer.HeatCanvas("Heat Canvas", map, {},
{'step':0.3, 'degree':HeatCanvas.QUAD, 'opacity':0.7});
heatmap.pushData(32.1104, 118.0852, 14);
//push more data ...
map.addLayer(heatmap);

You can find live demo on:
http://sunng87.github.com/heatcanvas/leaflet.html
Mobile browser is also supported. (Tested on Firefox Android and default Android browser)

Find more about HeatCanvas on github page.

Leaflet is still buggy for extension. There is a latlng-pixel coordinate conversion issue in low zoom level, affects this demo. Hope it could be fixed soon.

ngeohash: node module for geohash algorithm

sunng — Fri, 24 Jun 2011 12:34:26 +0000

ngeohash是一个geohash的javascript实现，之所以叫做ngeohash是因为到了Publish的时候才发现已经有geohash这个module了。这么令人沮丧的事就不多说了。

安装
npm install ngeohash

使用
var geohash = require(‘ngeohash’);
sys.puts(geohash.encode(32.1717, 118.2342));

详细
访问github的相关页面：https://github.com/sunng87/node-geohash

GPS Track of Train K221: Nanjing to Guangzhou

sunng — Tue, 26 Apr 2011 13:47:58 +0000

GPS Logger完成了它有生以来最长的一次旅行，1477分钟，行程1767公里，途径江苏、安徽、江西、湖南、广东，包含了宁芜线、浙赣线、京广线等。有了GPS终端，贴地的旅途就变成一件非常严肃的事情。这周末去西安，这个GPS也是16个小时上铺车程唯一的安慰了。

这个数据分享在OpenStreetMap上，也许你会感兴趣：
http://www.openstreetmap.org/user/Sunng/traces/996794

I am Location Aware

sunng — Fri, 03 Dec 2010 14:11:54 +0000

身为一个跟GIS沾过边的人，我直到今年才真正知道我在哪。尽管有了带GPS功能的手机，但是为了能离cartographer更进一步，今天我又买了一个专门的GPS Logger设备Holux M1000C。所谓GPS Logger就是以固定时间间隔采集GPS数据并记录的设备，现在国内的绝大多数GPS设备都是以导航为主，少有这样功能简单价格合理的GPS产品。

这类设备，自带的软件当然都是Windows only的，不过在Linux上也不是没有办法。处理GPS数据最著名的工具叫做BT747，支持多种设备、格式，用Java写的，可以通过jnlp启动，quick and dirty一下还是很不错的。不过如果要找一个长相厮守的命令行工具，还是要用gpsbabel。

以USB连接为例，将M1000C通过USB线连接到电脑，开启设备。可以用dmesg命令查看连接的USB设备，找到该设备（我的机器上设备叫做 /dev/ttyACM0）。M1000C使用的是MTK芯片，gpsbabel的命令为：
gpsbabel -t -i m241 -f /dev/ttyACM0 -o gpx -F output.gpx

其中：

-t 表示track
-i 输入格式，可以带参数如 -i m241,erase=1 表示导入并擦除设备上的数据
-f 输入设备
-o 输出格式，导出gpx格式
-F 输出文件

有了GPS设备，现在可以名正言顺地为OpenStreetMap贡献了，今天揣着设备把下班的路记录了一下，而且还专门走了小区后面没有路灯的一条路上采集了一下数据，没有路灯还真有点…

View Larger Map

来吧，加入到OpenStreetMap的贡献者队伍里吧！

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Perfomed my first commit to OpenStreetMap.org

sunng — Sun, 13 Jun 2010 04:59:02 +0000

每每看到OSM上南京的地图都一阵唏嘘，这么多年了几乎没有任何变化，仅有的一些数据也都是错误百出，身为一个南京人，又是一个GIS专业毕业的，深感压力巨大。

实际上编辑OSM没有大家想象的那么复杂。任何人都可以注册登录网站，用默认的Potlatch工具进行编辑，即使你手上没有数据也可以编辑一些基本的属性，比如把错误的中山路纠正为北京东路。我从MapMyTracks上导出GPX文件上传到OSM，GPS数据会在OSM上被显示出来，根据这些数据稍作加工就是道路信息了。浏览器里的编辑器功能并不强大，KDE桌面的Merkaator的编辑能力要强大得多，可以对道路进行split/join操作，这些操作对之前南京地图上各种错误的数据非常必要。

其实OpenStreetMap可以借助一些背景图进行数字化，但是在国内，目前只有分辨率非常低Yahoo卫星地图可以用。至于Google的卫星地图，由于License的原因，你是不能在编辑自由地图时使用的。

上海的OSM已经非常完善，数据完善的程度、渲染出地图的壮观已经让你难以想象，连去年开通的张江电车已经在地图上标出，还有各个站名。注册后可以发现，仅仅在浦东就有十几位OSM的贡献者。相比之下，南京在这方面一片空白，甚至还没有苏州的地图完善。考虑到南京有这么多学校这么多GIS专业学生，每年做那么多无用的、自以为是的数字化作业，真正有意义的工作却无人问津，并非没有人愿意去做，而恐怕是大部分人对OSM都闻所未闻。

今后每周我回抽出一定的时间来编辑南京的地图，也算是为家乡做一些贡献吧。

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Firefox addon for wms development

sunng — Fri, 12 Mar 2010 10:55:21 +0000

今天一个叫做WMS Inspector的Firefox扩展发布了。这个扩展用来查看页面上的WMS请求，还可以生成GetCapabilities的Report。

New features in JTS 1.11

sunng — Wed, 03 Mar 2010 05:16:08 +0000

JTS最近发布了1.11版本，新增了：

对Delaunay三角网、Voronoi多边形的支持；
把Geometry对象转换为AWT的Shape对象的功能
对几何对象进行densify的操作（增加结点）；
计算Hausdorff相似度和Area相似度的支持

计算Delaunay三角网和Voronoi多边形：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

import com.vividsolutions.jts.geom.Coordinate;
import com.vividsolutions.jts.geom.Geometry;
import com.vividsolutions.jts.geom.GeometryCollection;
import com.vividsolutions.jts.geom.GeometryFactory;
import com.vividsolutions.jts.triangulate.DelaunayTriangulationBuilder;
import com.vividsolutions.jts.triangulate.VoronoiDiagramBuilder;

/**
*
* @author Sun Ning/SNDA
* @since 2010-3-3
*/
public class DelaunayAndVoronoiApp {

/**
* create some predefined sites
* @return
*/
public static Collection<coordinate> getPredefinedSites(){
double[][] coords = {{100,27},{28, 50},{29, 40},{32, 90}, {12, 26}};
ArrayList<coordinate> coordinates = new ArrayList<coordinate>(coords.length);

for(int i=0; i<coords.length; i++){
coordinates.add(new Coordinate(coords[i][0], coords[i][1]));
}

return coordinates;
}

/**
*
* @param coords
* @return a geometry collection of triangulations
*/
public static Geometry buildDelaunayTriangulation(Collection<coordinate> coords){
DelaunayTriangulationBuilder builder = new DelaunayTriangulationBuilder();
builder.setSites(coords);
return builder.getTriangles(new GeometryFactory());
}
/**
*
* @param coords
* @return a collection of polygons
*/
public static Geometry buildVoronoiDiagram(Collection<coordinate> coords){
VoronoiDiagramBuilder builder = new VoronoiDiagramBuilder();
builder.setSites(coords);
return builder.getDiagram(new GeometryFactory());
}

/**
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args){
Collection<coordinate> coordinates = getPredefinedSites();

/**
* Delauny
*/
GeometryCollection triangulations
= (GeometryCollection)buildDelaunayTriangulation(coordinates);

int total = triangulations.getNumGeometries();
System.out.printf("Total triangulations: %d\n", total);
for(int i=0; i<total; i++){
Geometry g = triangulations.getGeometryN(i);
Coordinate[] coords = g.getCoordinates();
System.out.printf("Triangulation %d: ", i);
for(Coordinate c : coords){
System.out.printf("(%.3f, %.3f) ", c.x, c.y);
}
System.out.println();
}

/**
* Voronoi
*/
GeometryCollection diagram = (GeometryCollection)
buildVoronoiDiagram(coordinates);
int totalDia = diagram.getNumGeometries();
for(int i=0; i<totalDia; i++){
Geometry g = diagram.getGeometryN(i);
Coordinate[] coords = g.getCoordinates();
System.out.printf("Diagram %d: ", i);
for(Coordinate c : coords){
System.out.printf("(%.3f, %.3f) ", c.x, c.y);
}
System.out.println();
}
}

}

输出：

Total triangulations: 5
Triangulation 0: (32.000, 90.000) (12.000, 26.000) (28.000, 50.000) (32.000, 90.000)
Triangulation 1: (32.000, 90.000) (28.000, 50.000) (100.000, 27.000) (32.000, 90.000)
Triangulation 2: (100.000, 27.000) (28.000, 50.000) (29.000, 40.000) (100.000, 27.000)
Triangulation 3: (100.000, 27.000) (29.000, 40.000) (12.000, 26.000) (100.000, 27.000)
Triangulation 4: (12.000, 26.000) (29.000, 40.000) (28.000, 50.000) (12.000, 26.000)
Diagram 0: (-76.000, 88.625) (-76.000, 178.000) (176.713, 178.000) (72.699, 65.730) (-38.235, 76.824) (-76.000, 88.625)
Diagram 1: (-76.000, -62.000) (-76.000, 88.625) (-38.235, 76.824) (11.978, 43.348) (56.422, -10.619) (57.006, -62.000) (-76.000, -62.000)
Diagram 2: (11.978, 43.348) (-38.235, 76.824) (72.699, 65.730) (67.316, 48.882) (11.978, 43.348)
Diagram 3: (176.713, 178.000) (188.000, 178.000) (188.000, -62.000) (57.006, -62.000) (56.422, -10.619) (67.316, 48.882) (72.699, 65.730) (176.713, 178.000)
Diagram 4: (11.978, 43.348) (67.316, 48.882) (56.422, -10.619) (11.978, 43.348)

将Geometry对象转换成Shape对象，绘制在JPanel上：

import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Shape;
import java.util.Collection;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;

import com.vividsolutions.jts.awt.ShapeWriter;
import com.vividsolutions.jts.geom.Coordinate;
import com.vividsolutions.jts.geom.Geometry;
import java.util.Random;

/**
*
* @author Sun Ning/SNDA
* @since 2010-3-3
*/
public class JTS2Awt {

public static void showUI(final Shape... shape){
JFrame jframe = new JFrame("JTS Geometry to AWT Shape");

JPanel jp = new JPanel(){
@Override
public void paint(Graphics g){
super.paint(g);
Graphics2D g2d = (Graphics2D)g;
if(shape != null){
for(Shape s: shape){
g2d.setColor(new Color(Color.HSBtoRGB(new Random().nextFloat(), 1f, 0.6f)));
g2d.draw(s);
}
}
}
};
jp.setPreferredSize(new Dimension(150, 150));

jframe.getContentPane().add(jp);
jframe.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
jframe.pack();
jframe.setVisible(true);
}

public static Shape toShape(Geometry geom){
ShapeWriter writer = new ShapeWriter();
return writer.toShape(geom);
}

public static void main(String[] args){
Collection<coordinate> coords = DelaunayAndVoronoiApp.getPredefinedSites();
Geometry geomT = DelaunayAndVoronoiApp.buildDelaunayTriangulation(coords);
Geometry geomD = DelaunayAndVoronoiApp.buildVoronoiDiagram(coords);

showUI(toShape(geomT), toShape(geomD));
}

}

Get your conky location aware

sunng — Fri, 19 Feb 2010 15:17:26 +0000

Add this in your conkyrc

${exec curl -s "http://api.hostip.info" | xpath -e "//gml:featureMember/Hostip/gml:name/text()" -q} ${exec curl -s "http://api.hostip.info" | xpath -e "//gml:featureMember/Hostip//gml:coordinates/text()" -q}

Hostip is well known as a service provider of the geoclue framework. It translates IP address to geolocation information. The API we use will return a GML document like

version="1.0" encoding="ISO-8859-1" ?>
version="1.0.1" xmlns:gml="http://www.opengis.net/gml" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://www.hostip.info/api/hostip-1.0.1.xsd">
>This is the Hostip Lookup Service>
>hostip>
>
>inapplicable>
>
>
>
>58.212.88.212>
>Nanjing>
>CHINA>
>CN>

>
>
srsName="http://www.opengis.net/gml/srs/epsg.xml#4326">
>118.883,32.05>
>
>
>
>
>
>

Because it uses ip to lookup your address, you cannot expect higher resolution and precision currently.

Emerillon: map viewer for gnome desktop

sunng — Sat, 30 Jan 2010 15:03:47 +0000

自从libchamplain / geoclue等库发布之后，gnome桌面的地理信息工具和支持发展很迅速：例如之前提到过的eye-of-gnome的地理信息插件，根据EXIF信息在地图上显示。现在gnome桌面上终于有一个专门的地图查看器了，仍然是基于libchamplain，名字叫做emerillon

仍然是使用open street maps，这两年上海的地图发展的非常不错，连最新的二号线东延都已经被标注出来了。相比之下，南京的地图就还是一片空白。

在Ubuntu上安装emerillon，可以从其网站上下载源码编译安装：
http://www.novopia.com/emerillon/download.html

emerillon的几个主要依赖：

libchamplain
librest
ethos

libchamplain在ubuntu 9.10的仓库已经包含

librest也在软件仓库中，不过需要注意的是ubuntu将librest安装在pkg-config里时的名字叫做rest.pc，而emerillon查找的是rest-0.6.pc，所以需要手动建立一个软连接：
sudo ln -s /usr/lib/pkgconfig/rest.pc /usr/lib/pkgconfig/rest-0.6.pc

ethos是一个Gtk的插件框架，目前还不在软件仓库中，需要从网站下载代码编译：
http://git.dronelabs.com/ethos/
ethos网站上提到的PPA源中的版本偏旧，不建议使用。

实际上也可以直接添加emerillon的PPA源：
deb http://ppa.launchpad.net/mathieu-tl/emerillon/ubuntu karmic main
deb-src http://ppa.launchpad.net/mathieu-tl/emerillon/ubuntu karmic main

另外，也可以通过Ubuntu Tweak安装。

作者Blog：
http://blog.pierlux.com/en/